跑步時為什麼腳後跟不能先著地？

06-19

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——關於跑步膝的力學分析

文/李其林第四期百人百天6班成員

論世貿中心的倒掉

世貿中心兩棟塔樓分別高415米和417米，各110層樓，767客機撞進了一棟塔樓的80到90層的部位，另一棟塔樓被攔腰截斷。

飛機撞擊約100分鐘後15秒內垂直塌陷下來，在自己的邊界範圍內，周邊的建築結構沒有受到影響。

對於這個事件的分析，我們一般會認為是飛機燃油爆炸，或者飛機撞擊造成的，從結構受力分析的角度來說，不是這樣。如果是爆炸造成的，應該只有大廈受撞擊的上部受到影響，下部依然屹立不倒。如果是飛機撞擊造成的，那麼大廈應該側向倒塌，該把周邊某一方向四百多米長的範圍內的建築全部破壞掉。事實上不是這樣，最終建築垂直塌陷下來，塌陷在世貿大廈自身的邊界內。

這是什麼原因呢？

如何用跑步的方式弄斷一塊木板

我們來想像一下，在地上放兩排磚頭，磚頭上擱一塊木板，你慢慢地站在木板上，木板完全能承受你的重量，假設你體重100斤；現在我們換一種方式，你站在距離木板一米高的地方，然後跳到木板上，木板斷了，你還是100斤。同樣是100斤的人，用不同的方式把力施加給木板，一次沒斷，一次斷了。原因何在？

在建築力學裡，你慢慢地站在木板上去，這叫靜力，木板承受的就是你體重100斤，當你跳到木板上，這叫動力，生活中我們叫衝擊力，這時候木板之所以斷了就說明木板承受的力不止100斤，根據高度不同，有可能上千斤甚至更大。

所以受力大小不僅僅跟重量有關，與力的施加方式關係更大，動力有遠遠超過靜力的影響效果。

我們再來看世貿大廈的塌陷問題，飛機高15.8 米，撞進大廈造成一個最少15.8 米高的洞，再加上燃燒爆炸形成一個更大的洞，爆炸燃燒持續100分鐘後， 90層以上的部位沒有承載力了，相當於頂上20層向下最少跳下來15.8米，形成一個巨大的衝擊力，從而把整棟大樓壓垮下來。所以世貿大廈最終倒掉的原因是衝擊力造成的。

如何有效弄傷你的膝蓋

我們通過世貿大廈倒塌這麼一個恐怖的事例，來分析跑步時著地的姿勢問題。

跑步著地姿勢有三種：前腳掌著地，全腳掌著地，腳後跟著地，如下圖：

前腳掌著地

全腳掌著地

後腳跟著地

這樣的三種分法其實是一個靜態的觀察過程，由於足弓的存在，我們的腳掌不可能是一個平面，而是向上弓起的一個弧面，動態地看，我們是不存在全腳掌著地這種情況的，也就是說，腳接觸地面的一瞬間，要不是腳弓前面接觸地面，即前腳掌著地，要不就是腳弓的後面即腳跟著地。來看下面的圖，三個運動員，前兩個腳跟著地，後一個前腳掌著地。

從上面的圖中，你有沒有發現前兩個人的小腿和大腿很圓潤，而第三位的小腿和大腿肌肉是緊繃的，為什麼呢？我們的身體結構跟建築上的鋼筋混凝土非常類似，混凝土受拉力的性能非常差，而受壓力的性能很好，因此需要加入鋼筋來承受拉力。我們的骨骼跟混凝土本質上是一樣的，主要受壓力，而肌肉就像橡皮筋，只能受拉力。上面的圖表明，當你後腳跟著地的時候，肌肉受力很小，地面的衝擊力全部被骨頭承受了，而骨頭中最弱的是關節，知道你的膝蓋為什麼中箭了吧？

腳後跟先著地，肌肉受力小，骨頭受力大，莫非你還想通過長跑來鍛煉骨頭而不是肌肉？

突然發現自己跑了這麼多年，居然落地姿勢是錯的，是不是有一種沒知識真可怕的感覺？不要緊，下面一張圖安慰你。左圖是世界馬拉松冠軍，來自肯亞的馬卡烏，全馬跑進2小時3分鐘，前腳掌著地，膝蓋受力僅僅體重的1.6倍，受力93千克。右圖是日本的馬拉松冠軍，全馬跑進2小時8分鐘，後腳掌著地，膝蓋受力是身體的2.2倍，受力132千克，每一步跨出去，膝蓋受到的力是馬卡烏的1.42倍，重複4萬多次，你願意嗎？連頂尖選手都有這麼致命的錯誤，你有點動作不規範太正常了。

有人問我，前腳掌先著地，速度怎麼上得來？我的答案是，當你發現大神們全馬跑進2小時3分鐘，而自己半馬都達不到這個速度，還追求速度有意義嗎？長跑對於我這樣的業餘愛好者來說，僅僅是愛好，不要把速度當回事，把堅持得久當回事，把用正確的姿勢從而不受傷當回事，才是更有意義的事！

寫這麼多，花了一個整上午，希望跑步的你關注你的腳落地的方式，因為大部分人其實根本沒有關注過落地方式這個問題，只關注膝蓋痛如何治療的問題，那是治標不治本。

我這裡相當於關於跑步的力學科普，如果分析不夠清晰，大家可以參考視頻

【NHK】馬拉松最強軍團-挑戰耐力的極限(點擊閱讀原文觀看)

老虎閑談

我前幾天去學了一個姿勢跑步法的教練課程，傳授的主要理念也是前腳掌先著地，老虎試著跑了幾天，一開始感覺很彆扭，而且跑著跑著就容易回到腳後跟落地的方式。教練也說過，這是一個不算短的糾正過程，不能心急，一旦發現姿勢變形就要進行休整。我確實也照著他說的做了，並且感覺做得還不錯，不緊不慢的跑了一個月後，碰上了煙台馬拉松。

然後就悲劇了，基本上我用前腳掌跑了30多公里以後，右腳腳弓就開始疼痛，38公里左右，髂脛束綜合症也來。要知道，跑步三年，除了得過短暫的足底筋膜炎，我在跑步方面還真沒有別的傷痛。現在倒好，只能在家窩著，心急也沒辦法。

就是想通過我的例子給大家提個醒，前腳掌著地固然沒錯，練好了確實也是省時省力，但在改變跑步姿勢的過程中，一定要循序漸進，不能操之過急。把自己當成一個新手，壓制住衝動的體能。